DE3152679C2 - Plant for the production of mints from multi-layer high pressure vessels - Google Patents
Plant for the production of mints from multi-layer high pressure vesselsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage nach dem Oberbe griff des Anspruchs 1.The invention relates to a system according to the Oberbe handle of claim 1.
Mehrlagige Hochdruckgefäße, die durch wendelförmige Auf wicklung eines Stahlbandes auf das Zentralrohr hergestellt werden, und zwar derart, daß jede nachfolgende Lage rela tiv zur vorhergehenden entgegengesetzt gerichtet ist, be sitzen keine Verbindungsschweißnähte zwischen den Stahl bandwindungen bzw. werden nur teilweise in einigen Stahl bandaußenlagen verbunden. Deswegen hängt die Festigkeit von Hochdruckgefäßen vom dichten Anliegen der Bandlagen aneinander sowie von der genauen Aufwicklung des Stahlban des ab. Das dichte Anliegen der Stahlbandlagen aneinander und die genaue Aufwicklung des Stahlbandes sind durch die Spannung des aufzuwickelnden Stahlbandes sowie durch die Einstellgenauigkeit des Zuführungswinkels für das Stahlband bei der Aufwicklung bedingt. Das gewalzte Stahlband hat un vermeidlich eine sichelförmige Form in seiner Ebene und Breitenschwankungen. Diese Schwankungen erfordern zusätz liche Regelung des voreingestellten Zuführungswinkels für das Stahlband während des Wickelvorgangs. Im Ergebnis spielen die Steifigkeit und die Stabilität der Systeme für die Stahlbandaufwicklung sowie die Regelgenauigkeit und die Möglichkeit einer schnellen Korrektur der Wickel charakteristiken des Stahlbandes in Abhängigkeit von den laufenden Schwankungen der Stahlbandform eine große Rolle bei der Herstellung der Mäntel von mehrlagigen Hochdruck gefäßen.Multi-layer high-pressure vessels, which are formed by a spiral winding of a steel band on the central tube are, in such a way that each subsequent layer rela tiv is opposite to the previous one, be there are no connection welds between the steel band windings or are only partially in some steel outer band layers connected. That is why the strength depends of high pressure vessels from the tight contact of the belt layers to each other as well as the exact winding of the steel ban of the. The tightness of the steel strip layers against each other and the exact winding of the steel strip are due to the Tension of the steel strip to be wound as well as by the Adjustment accuracy of the feed angle for the steel belt conditional upon winding. The rolled steel strip has un avoid a crescent shape in its plane and Latitude fluctuations. These fluctuations require additional Liche control of the preset feed angle for the steel strip during the winding process. As a result play the rigidity and stability of the systems for the steel strip rewind and the control accuracy and the ability to quickly correct the wrap characteristics of the steel strip depending on the ongoing fluctuations in the steel strip shape play a major role in the manufacture of coats of multi-layer high pressure vessels.
Bekannt ist eine gattungsgemäße Anlage aus der US-PS 26 00 630, die Vorrichtungen zur Drehung des Hochdruckge fäßmantels, in denen die Stirnteile des Hochdruckbehälters eingespannt sind, sowie eine technologische Linie für die Vorbereitung des von einer Rolle laufenden Stahlbandes zur Aufwicklung auf das Zentralrohr des Gefäßes enthält. Die technologische Linie für die Stahlbandvorbereitung enthält eine Entrollvorrichtung, Richtwalzen und Führungswalzen, die in Bewegungsrichtung des Stahlbandes hintereinander an geordnet sind. Die technologische Linie für die Stahlband vorbereitung ist auf einem Rahmen montiert, der auf einem auf Schienen bewegbar angeordneten Wagen aufgestellt ist. Die Schienen sind parallel zu dem aufzuwickelnden Hoch druckgefäßmantel auf dessen einer Seite angeordnet. Die Bewegung des Wagens ist mit der Drehung des Hochdruckge fäßmantels mechanisch abgestimmt. Der Rahmen, auf dem die technologische Linie für die Stahlbandvorbereitung mon tiert ist, weist die Möglichkeit einer Schwenkung in der horizontalen Ebene für die Bandzuführung an den Behälter unter einem Wickelwinkel auf.A generic system from the US-PS is known 26 00 630, the devices for rotating the high pressure Ge barrel jacket, in which the front parts of the high-pressure container are clamped, as well as a technological line for the Preparation of the steel strip running from a roll for Contains winding on the central tube of the vessel. The technological line for steel strip preparation an unrolling device, straightening rollers and guide rollers, the one behind the other in the direction of movement of the steel strip are ordered. The technological line for the steel strip preparation is mounted on a frame on a Car is movably arranged on rails. The rails are parallel to the high to be wound up pressure vessel jacket arranged on one side. The Movement of the carriage is with the rotation of the high pressure ge barrel jacket mechanically coordinated. The framework on which the technological line for steel strip preparation mon tiert, shows the possibility of pivoting in the horizontal plane for the tape feed to the container at a winding angle.
Die genannte Anlage besitzt ferner eine Einrichtung zur Stahlbandspannung, die unter einem mit dem Stahlbandwickel winkel übereinstimmenden Winkel zur Mantelachse des Gefä ßes mit der Möglichkeit einer Verlagerung entlang des Hochdruckgefäßmantels angeordnet ist. Mit der Möglichkeit einer Verlagerung relativ zum Gefäßmantel ist eine Ein richtung zum Anschweißen des Stahlbandes an die Endteile des Gefäßmantels und der Stahlbandwindungen aneinander an geordnet.The system also has a device for Steel tape tension, under one with the steel tape winding angle corresponding angle to the surface axis of the vessel with the possibility of relocation along the High pressure vessel jacket is arranged. With the possibility a shift relative to the vessel jacket is an Direction for welding the steel strip to the end parts of the vessel jacket and the steel band turns orderly.
In der genannten Anlage für die Herstellung der Mäntel von
mehrlagigen Hochdruckgefäßen wird eine genügende Straff
heit und Genauigkeit der Stahlbandaufwicklung nicht er
reicht. Das ist damit verbunden, daß bei der Einstellung
und Regelung des Stahlbandwickelwinkels die gesamte Aus
rüstung der technologischen Linie für die Stahlbandvorbe
reitung geschwenkt werden soll. Das kommt im verstärkten
Maße zur Geltung, wenn die Stahlbandlagen mehrfach und in
entgegengesetzter Richtung gewickelt werden. Durch die
Anordnung des Wagens mit der Ausrüstung der technologi
schen Linie für die Stahlbandvorbereitung an der einen
Seite der Mantelachse des Hochdruckgefäßes wird die Steif
heit und die Stabilität des mechanischen Anlagensystems
bei der Aufwicklung der Mäntel von Gefäßen mit einem gro
ßen Durchmesser unter großem Stahlbandzug verringert. Bei
der Aufwicklung von Gefäßen großer Abmessungen und Maße
wird durch die mechanische Abstimmung der Verlagerung der
technologischen Linie für die Stahlbandvorbereitung entlang
des Hochdruckgefäßmantels mit der Drehung des Hochdruckge
fäßmantels eine genaue Aufwicklung des Stahlbandes nicht
gewährleistet. Das ist mit einer geringen Steifheit des
mechanischen Systems der genannten Anlage verbunden. Bei
einer Änderung der Wickelrichtung des Stahlbandes ist eine
Umstellung der Ausrüstung der technologischen Linie für
die Stahlbandvorbereitung erforderlich, wodurch Arbeits
zeitverluste hervorgerufen werden. Außerdem ist der Metall
verbrauch infolge der Abschrägung des Bandendes zu groß,
weil jede nachfolgende Stahlbandlage unter dem Wickelwinkel
spiegelbildlich relativ zur vorhergehenden geschnitten
wird.
In the above-mentioned system for the production of the jackets of multi-layer high-pressure vessels, a sufficient tightness and accuracy of the steel strip rewinder is not sufficient. This is associated with the fact that when setting and controlling the steel strip winding angle, the entire equipment from the technological line for the steel strip preparation is to be pivoted. This is particularly important when the steel strip layers are wound several times and in the opposite direction. The arrangement of the carriage with the equipment of the technological line for the steel strip preparation on one side of the jacket axis of the high-pressure vessel reduces the rigidity and the stability of the mechanical system when winding up the jackets of vessels with a large diameter under a large steel band tension. When winding up vessels of large dimensions and dimensions, the mechanical adjustment of the relocation of the technological line for the steel strip preparation along the high-pressure vessel jacket with the rotation of the high-pressure vessel jacket does not guarantee an exact winding of the steel band. This is associated with a low rigidity of the mechanical system of the system mentioned. If the winding direction of the steel strip is changed, the equipment of the technological line for the steel strip preparation must be changed, which results in loss of working time. In addition, the metal consumption is too large due to the bevel of the strip end, because each subsequent steel strip layer is cut mirror-image relative to the previous one at the winding angle.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die be kannte Anlage so auszugestalten, daß die Qualität des Hochdruckgefäßmantels verbessert sowie ein genaueres und dichteres Anliegen der Stahlbandlagen aneinander erzielt werden.The invention is therefore based on the object known system so that the quality of the High pressure vessel jacket improved and a more accurate and achieved closer contact between the steel strip layers will.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß das vorge schlagen, was im Kennzeichen des Anspruchs 1 erfaßt ist.To solve this problem, the invention is pre beat what is covered in the characterizing part of claim 1.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im An spruch 2 erfaßt.An advantageous embodiment of the invention is in the saying 2 recorded.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine straffe und genaue Stahlbandaufwicklung, weil sie eine steife und sta bile Konstruktion besitzt sowie die Einstellung des Stahl bandaufwickelwinkels durch die Verlagerung der Einrichtung für die Stahlbandspannung gewährleistet, während die rest lichen Ausrüstungen ortsfest angeordnet sind.The solution according to the invention enables a tight and accurate steel reel because it is stiff and stable bile construction and the setting of the steel tape winding angle by moving the device guaranteed for the steel belt tension while the rest Lichen equipments are arranged in a fixed position.
Die Anlage besitzt eine große Leistung, weil sie es ge stattet, die Zeit für die Vorbereitung des Angangsendes des Stahlbandes, für die Einstellung und Regelung des Stahlbandaufwickelwinkels zu verkürzen, die Stahlbandvor bereitung auf der einen technologischen Linie für die Stahl bandvorbereitung mit der Aufwicklung unter Stahlbandzufüh rung von der zweiten technologischen Linie für die Stahl vorbereitung gleichzeitig durchzuführen.The plant has a great performance because it ge equips the time for the preparation of the beginning of the beginning of the steel strip, for the adjustment and regulation of the To shorten the steel strip winding angle, the steel strip preparation on one technological line for steel tape preparation with winding under steel tape feed The second technological line for steel preparation at the same time.
Durch den Einsatz der Anlage werden Metallverluste bei der Vorbereitung der Stahlbandenden zur Aufwicklung jeder nachfolgenden Lage verringert, weil die Abfälle beim Schneiden des Stahlbandendes mit Abschrägung ausgeschlos sen werden. By using the system, metal losses are reduced the preparation of the steel strip ends for winding up everyone subsequent location decreased because the waste at Cutting of the steel strip end with bevel excluded will be.
Außerdem wird durch den Einsatz der Anlage der Platzbe darf für die Produktion der Mäntel von mehrlagigen Hoch druckgefäßen reduziert.In addition, the Platzbe allowed for the production of coats of multi-layer high pressure vessels reduced.
Die vorliegende Erfindung wird anhand eines Ausführungs beispiels durch die beiliegenden Zeichnungen veranschau licht. Es zeigtThe present invention is based on an embodiment exemplified by the accompanying drawings light. It shows
Fig. 1 die Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Anlage für die Herstellung der Mäntel von mehrlagigen Hochdruckgefäßen, die mit einer technologischen Linie für die Stahlbandvorbereitung zur Aufwick lung auf das Zentralrohr des Gefäßes ausgestattet ist, in Seitenansicht mit teilweisem Ausschnitt, Fig. 1 is a general view of a plant according to the invention is equipped for the production of the coats of the multilayer high-pressure vessels, the lung with a technological line for the steel strip to prepare Aufwick on the central tube of the vessel, in a side view with a partial cut-
Fig. 2 die Gesamtansicht einer anderen Ausführungsvarian te der erfindungsgemäßen Anlage für die Herstel lung der Mäntel von mehrlagigen Hochdruckgefäßen, die mit zwei technologischen Linien für die Stahl bandvorbereitung zur Aufwicklung auf das Zentral rohr des Gefäßes ausgestattet ist, in Draufsicht, Fig. 2 is a general view of another Ausführungsvarian te the inventive system for herstel development of coats of multi-layer high-pressure vessels, the strip preparation with two technological lines for the steel is provided for winding on the central tube of the vessel in plan view,
Fig. 3 die Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Anlage für die Aufwicklung des Mantels eines mehrlagigen Hoch druckgefäßes mit zwei technologischen Linien für die Stahlbandvorbereitung in Frontansicht. Fig. 3 shows the overall view of the system according to the invention for winding the jacket of a multi-layer high pressure vessel with two technological lines for steel strip preparation in a front view.
Die Anlage für die Herstellung der Mäntel 1 von mehrlagi gen Hochdruckgefäßen, die aus einem Stahlband 2 gewickelt werden, enthält Vorrichtungen 3 zur Drehung des Mantels des Hochdruckgefäßes, in deren Spannfuttern 4 die Stirn teile des Gefäßmantels 1 eingespannt sind. Die Anlage besitzt ebenfalls ein Portal 5, das den Hochdruckgefäßmantel 1 umgreift. Das Portal 5 ist auf Rädern 6 auf einem Geleise 7 mit der Möglichkeit einer Verlagerung entlang des Hochdruckgefäßmantels 1 aufgestellt. Das Portal 5 ist mit einer oberen Arbeitsbühne 8, einer Traverse 9, senkrechten Vorderständern 10 und senkrechten Hinter ständern 11 ausgerüstet.The system for the production of the jackets 1 of multi-layered high-pressure vessels, which are wound from a steel strip 2 , contains devices 3 for rotating the jacket of the high-pressure vessel, in the chucks 4 the end parts of the vessel jacket 1 are clamped. The system also has a portal 5 which encompasses the high-pressure vessel jacket 1 . The portal 5 is set up on wheels 6 on a track 7 with the possibility of displacement along the high pressure vessel jacket 1 . The portal 5 is equipped with an upper work platform 8 , a traverse 9 , vertical front stands 10 and vertical rear stands 11 .
Die senkrechten Vorderständer 10 sind durch einen Balken 12 und die Hinterständer 11 durch einen Balken 13 miteinander verbunden. Auf den Balken 12 und 13 sind Antriebe 14 für die Räder 6 des Portals 5 angeord net.The vertical front stands 10 are connected by a bar 12 and the rear stands 11 by a bar 13 . On the bars 12 and 13 drives 14 for the wheels 6 of the portal 5 are net angeord.
Auf der oberen Bühne 8 des Portals 5 ist senkrecht zur Achse des Hochdruckgefäßmantels 1 eine technolo gische Linie 15 für die Vorbereitung des Stahlbandes 2 zu dessen Aufwicklung auf das Zentralrohr 16, des Hochdruckgefäßmantels 1 ortsfest angeordnet.On the upper stage 8 of the portal 5 is a technolo gical line 15 perpendicular to the axis of the high pressure vessel jacket 1 for the preparation of the steel strip 2 for winding it onto the central tube 16 , the high pressure vessel jacket 1 fixed.
Die technologische Linie 15 für die Stahlband vorbereitung enthält eine Entrollvorrichtung 17, auf deren Walzen 17, eine Rolle 18 des Stahlbandes 2 an geordnet ist. Weiter in der Bewegungsrichtung des Stahlbandes 2 ist eine Walzenrichtmaschine 19 ange ordnet, zwischen deren Walzen 20 das Stahlband 2 durchgezogen wird. Hinter der Richtmaschine 19 ist ein Gasschneidapparat 21 zum Schneiden des Stahlbandes 2 montiert. Weiter ist ein Stoßschweißgerät 22 angeordnet, das einen in Bewegungsrichtung des Stahlbandes 2 angeordneten Elektroschweißkopf 23, die vor dem Elektroschweiß kopf 23 in Bewegungsrichtung des Stahlbandes 2 ange ordneten vorderen Niederhalter 24 für das Stahlband ende mit Hydraulikzylindern 25 und die hinter dem Elektroschweißkopf 23 in Bewegungsrichtung des Stahlbandes 2 angeordneten hinteren Niederhalter 26 mit Hydraulikzylindern 27 enthält. Hinter dem Stoß schweißgerät 22 ist in Bewegungsrichtung des Stahl bandes 2 Zuführungswalzen 28 mit einer Ablenkwalze 29 zur Bildung einer Schleife 30 des Stahlbandes 2 zwischen der oberen Bühne 8 und der Traverse 9 des Portals 5 angeordnet.The technological line 15 for the steel strip preparation contains an unrolling device 17 , on the rollers 17 , a roller 18 of the steel strip 2 is arranged. Further in the direction of movement of the steel strip 2 is a roller straightener 19 is arranged, between the rollers 20, the steel strip 2 is pulled. A gas cutting apparatus 21 for cutting the steel strip 2 is mounted behind the straightening machine 19 . Next, a butt welder 22 is arranged, which is arranged in the direction of movement of the steel strip 2 , the electric welding head 23 , the head 23 in front of the electrical welding in the direction of movement of the steel strip 2 , arranged front hold-down 24 for the steel strip with hydraulic cylinders 25 and behind the electric welding head 23 in the direction of movement Contains steel strip 2 arranged rear hold-down 26 with hydraulic cylinders 27 . Behind the butt welder 22 is in the direction of movement of the steel belt 2 feed rollers 28 with a deflecting roller 29 to form a loop 30 of the steel belt 2 between the upper stage 8 and the cross member 9 of the portal 5 .
Die Traverse 9 ist an den senkrechten Vorder ständern 10 des Portals 5 befestigt und kann durch eine Spindelvorrichtung 31 mit einem Antrieb senkrecht bewegt werden.The cross member 9 is fixed to the vertical front stands 10 of the portal 5 and can be moved vertically by a spindle device 31 with a drive.
An der Traverse 9 ist eine Einrichtung 32 für die Stahlbandspannung angeordnet, die in Form einer Mehrwalzenmaschine ausgebildet ist. Zur Änderung der Spannkraft des Stahlbandes 2 können die oberen Walzen 33 der Einrichtung 32 für die Stahlbandspannung re lativ zu den unteren Walzen 34 senkrecht verstellt werden. Die Einrichtung 32 für die Stahlbandspannung enthält ebenfalls eine Walze 35 für die Zuführung des Endes des Stahlbandes 2 vor dem Anlegen der Spannkraft, welche Walze über einer der unteren Walzen 34 angeordnet ist.A device 32 for the steel strip tension is arranged on the cross member 9 and is designed in the form of a multi-roll machine. To change the clamping force of the steel strip 2 , the upper rollers 33 of the device 32 for the steel strip tension can be adjusted vertically relative to the lower rollers 34 . The device 32 for the steel strip tension also contains a roller 35 for feeding the end of the steel strip 2 before the application of the tensioning force, which roller is arranged over one of the lower rollers 34 .
Die Einrichtung 32 für die Stahlbandspannung besitzt einen Rahmen 32′, der auf einem Schlitten 36 mittels Zapfen 37 angeordnet ist und die Möglichkeit einer Schwenkung in der horizontalen Ebene um diese Zapfen 37 mittels eines Antriebs 38 hat. Der Hyd raulikantrieb 38 ist auf dem Schlitten 36 angeordnet und mit dem Rahmen 32′ der Einrichtung 32 für die Stahlbandspannung verbunden.The device 32 for the steel band tension has a frame 32 ' , which is arranged on a carriage 36 by means of pin 37 and has the possibility of pivoting in the horizontal plane around this pin 37 by means of a drive 38 . The hyd raulikantrieb 38 is arranged on the carriage 36 and connected to the frame 32 'of the device 32 for the steel strip tension.
Der Schlitten 36 ist entlang der Traverse 9 mit Hilfe eines Hydraulikantriebs 39 bewegbar angeordnet, wodurch die Querformation der Schleife 30 des Stahl bandes 2 verringert wird.The carriage 36 is arranged to be movable along the crossmember 9 with the aid of a hydraulic drive 39 , as a result of which the transverse formation of the loop 30 of the steel strip 2 is reduced.
Der Hydraulikantrieb 39 ist auf der Traverse 9 angeordnet und mit dem Schlitten 36 verbunden, auf dem der Rahmen 32′ der Einrichtung 32 für die Stahl bandspannung angeordnet ist. The hydraulic drive 39 is arranged on the cross member 9 and connected to the carriage 36 on which the frame 32 'of the device 32 for the steel band tension is arranged.
An der Traverse 9 ist eine Bedienungsbühne 40 mit einem Steuerpult 41 befestigt.An operating platform 40 with a control panel 41 is attached to the crossmember 9 .
Auf der Unterseite der oberen Bühne 8 des Portals 5 sind eine Andruckvorrichtung 42 sowie eine Vorrichtung 43 zum Anschweißen des Stahlbandes 2 an die Stirn teile des Hochdruckgefäßmantels 1 und der Windungen des Stahlbandes 2 aneinander mit der Möglichkeit einer Verlagerung relativ zum Hochdruckgefäßmantel 1 angeordnet.On the underside of the upper stage 8 of the portal 5 , a pressure device 42 and a device 43 for welding the steel strip 2 to the end parts of the high-pressure vessel jacket 1 and the turns of the steel band 2 are arranged with one another with the possibility of a displacement relative to the high-pressure vessel jacket 1 .
Auf dem Unterbalken 12 sind in Gleitführungen 44 Stützrollen 45 für den Ausgleich der auf den Hoch druckgefäßmantel 1 während der Aufwicklung einwir kenden Spannkraft des Stahlbandes 2 sowie zwei Fräsköpfe 46 für die mechanische Bearbeitung der Schweißnähte angeordnet.On the lower beam 12 , support rollers 45 are arranged in slide guides 44 for compensating the tension force acting on the high pressure vessel jacket 1 during the winding up of the steel strip 2 and two milling heads 46 for the mechanical processing of the weld seams.
Die Anlage für die Herstellung der Mäntel 1 von mehrlagigen Hochdruckgefäßen kann eine andere Aus führungsform haben.The system for the production of the jackets 1 of multi-layer high-pressure vessels can have a different embodiment.
In diesem Fall enthält die Anlage sämtliche oben genannten Baugruppen sowie eine zusätzliche technolo gische Linie 47 (Fig. 2), die ebenfalls auf der oberen Bühne 8 des Portals 5 angeordnet ist, und eine zusätzliche Einrichtung 48 für die Stahlband spannung (Fig. 3), die ebenfalls auf der Traverse 9 in der gleichen horizontalen Ebene wie die Haupt einrichtung 32 für die Stahlbandspannung angeordnet ist. Dabei sind die technologische Hauptlinie 15 (Fig. 2) für die Stahlbandvorbereitung und die zu sätzliche technologische Linie 47 für die Stahlband vorbereitung unter einem Winkel α zur Ebene 49 ange ordnet, die senkrecht zur Achse 50 des Hochdruck gefäßmantels 1 verläuft.In this case, the system contains all the above-mentioned modules and an additional technological line 47 ( Fig. 2), which is also arranged on the upper stage 8 of the portal 5 , and an additional device 48 for the steel strip tension ( Fig. 3) , which is also arranged on the crossmember 9 in the same horizontal plane as the main device 32 for the steel strip tension. The main technological line 15 ( Fig. 2) for the steel strip preparation and the additional technological line 47 for the steel strip preparation are arranged at an angle α to the plane 49 , which is perpendicular to the axis 50 of the high pressure vessel jacket 1 .
Der Winkel α wird durch den Aufwickelwinkel des Stahlbandes 2 bestimmt. Bei der Herstellung von Hochdruckgefäßmänteln 1 mit verschiedenen Wickel winkeln des Stahlbandes wird der Winkel α als Mittel wert zwischen dem maximalen und dem minimalen Stahl bandwickelwinkel gewählt, um die Krümmung der Schlei fe 30 des Stahlbandes 2 in der Querrichtung zu ver ringern.The angle α is determined by the winding angle of the steel strip 2 . In the production of high pressure vessel jackets 1 with different winding angles of the steel strip, the angle α is chosen as the mean value between the maximum and the minimum steel strip winding angle in order to reduce the curvature of the loop 30 of the steel strip 2 in the transverse direction.
Die technologischen Linien 15 und 47 für die Stahl bandvorbereitung sind in entgegengesetzten Seiten relativ zur Ebene 49 entwickelt. Die technologische Hauptlinie 15 für die Stahlbandvorbereitung wird beim Aufwickeln in der einen Richtung - von links nach rechts - und die zusätzliche technologische Linie 47 für die Stahlbandvorbereitung beim Aufwickeln in der umgekehrten Richtung - von rechts nach links - gefahren. Die zusätzliche technologische Linie 47 für die Stahlbandvorbereitung enthält genauso wie die technologische Hauptlinie 15 für die Stahlbandvorbe reitung die Entrollvorrichtung 17. Weiter in der Bewegungsrichtung des Stahlbandes 2 ist die Walzen richtmaschine 19 angeordnet, zwischen deren Walzen 20 (Fig. 1) das Stahlband 2 durchgezogen wird. Hinter der Richtmaschine 19 (Fig. 2) ist der Gasschneid apparat 21 zum Schneiden des Stahlbandes 2 angeordnet. Weiter in der Bewegungsrichtung des Stahlbandes 2 ist das Stoßschweißgerät angeordnet, das den Elektro schweißkopf 23, die vorderen Niederhalter 24 für die Stahlbandenden mit den Hydraulikzylindern 25 und die hinteren Niederhalter 26 mit den Hydraulikzylindern 27 enthält. Hinter dem Stoßschweißgerät 22 sind in Bewegungsrichtung des Stahlbandes 2 die Zuführungs walzen 28 mit der Ablenkwalze 29 angeordnet. Auf den Walzen 17′ der Entrollvorrichtung 17 der technologi schen Linie 47 ist eine zweite Rolle 18′ des Stahl bandes 2 angeordnet.The technological lines 15 and 47 for steel strip preparation are developed in opposite sides relative to level 49 . The main technological line 15 for the steel strip preparation is run in one direction - from left to right - and the additional technological line 47 for the steel strip preparation in winding in the opposite direction - from right to left. The additional technological line 47 for the steel strip preparation contains the unrolling device 17 just like the main technological line 15 for the steel strip preparation. Further in the direction of movement of the steel strip 2 , the roller straightening machine 19 is arranged, between the rollers 20 ( Fig. 1) the steel strip 2 is pulled. Behind the straightener 19 ( Fig. 2), the gas cutting apparatus 21 for cutting the steel strip 2 is arranged. Further in the direction of movement of the steel strip 2 , the butt welder is arranged, which contains the electric welding head 23 , the front hold-down 24 for the steel strip ends with the hydraulic cylinders 25 and the rear hold-down 26 with the hydraulic cylinders 27 . Behind the butt welder 22 , the feed rollers 28 are arranged with the deflecting roller 29 in the direction of movement of the steel strip 2 . On the rollers 17 'of the unrolling device 17 of the technological line 47 , a second roller 18' of the steel strip 2 is arranged.
Die zusätzliche Einrichtung 48 (Fig. 3) für die Stahlbandspannung ist ähnlich wie die Haupteinrich tung 32 für die Stahlbandspannung in Form einer Mehrwalzenmaschine ausgebildet und ebenfalls auf dem Schlitten 36 mittels der Zapfen 37 angeordnet. Sie besitzt den separaten Antrieb 38 für die Schwenkung der Einrichtung 48 für die Stahlbandspannung um die Zapfen 37 und den Hydraulikantrieb 39 für die Verla gerung der Einrichtung 48 entlang der Traverse 9.The additional device 48 ( Fig. 3) for the steel strip tension is similar to the main device 32 for the steel strip tension in the form of a multi-roll machine and also arranged on the carriage 36 by means of the pin 37 . It has the separate drive 38 for the pivoting of the device 48 for the steel strip tension around the pin 37 and the hydraulic drive 39 for the displacement of the device 48 along the cross member 9 .
Der Hydraulikantrieb 38 ist auf dem Schlitten 36 angeordnet und mit dem Rahmen 32′ der Einrichtung 32 für die Stahlbandspannung verbunden. Der Hydraulik antrieb 39 ist auf der Traverse 9 angeordnet und mit dem Schlitten 36 verbunden, auf dem der Rahmen 32′ der Einrichtung 32 für die Stahlbandspannung angeord net ist.The hydraulic drive 38 is arranged on the carriage 36 and connected to the frame 32 'of the device 32 for the steel strip tension. The hydraulic drive 39 is arranged on the cross member 9 and connected to the carriage 36 on which the frame 32 'of the device 32 for the steel strip tension is angeord net.
Die Spindelvorrichtungen 31 (Fig. 2) für die senkrechte Verlagerung der Traverse 9 sind kinema tisch miteinander verbunden und besitzen einen ge meinsamen Antrieb 51.The spindle devices 31 ( FIG. 2) for the vertical displacement of the crossmember 9 are kinematically connected to one another and have a common drive 51st
Die Anlage für die Herstellung der Mäntel 1 von mehrlagigen Hochdruckgefäßen funktioniert folgender weise.The system for the production of the jackets 1 of multi-layer high-pressure vessels works as follows.
In den Spannfuttern 4 (Fig. 1) der Drehvorrich tungen 3 werden die Stirnteile des Hochdruckbehäl termantels 1 eingespannt, die mit dem Zentralrohr 16 verschweißt sind, auf welches das Stahlband 2 auf gewickelt wird. In die Entrollvorrichtung 17 ist die Rolle 18 des Stahlbandes 2 eingesetzt. Das Stahlband 2 wird von der Entrollvorrichtung 17 durch die Drehung der Walzen 17′ in die Richtmaschine 19 eingegeben, mit deren Walzen 20 das Stahlband 2 gerichtet und durch den Stahlbandschneidapparat 21 geführt wird. Das Stahlband 2 wird unter dem Wickel winkel der ersten Lage von der einen Längskante bis zur anderen Längskante derart geschnitten, daß die Schnittlänge mit der Außenkreislänge des Zentral rohres 16 übereinstimmt. Dann wird das Stahlband 2 durch das Stoßschweißgerät 22 an die Zuführungs walzen 28 geführt. Durch die Ablenkwalze 29 der Zuführungswalzen 28 wird das Stahlband 2 nach unten zur Bildung der Schleife 30 abgelenkt und in den Walzenspalt der Einrichtung 32 für die Stahlband spannung eingeführt. Gleichzeitig werden die entstan denen Abfälle des Stahlbandes 2 aus der Anlage ent fernt.In the chucks 4 ( Fig. 1) of the Drehvorrich lines 3 , the end parts of the high-pressure container termantels 1 are clamped, which are welded to the central tube 16 , on which the steel strip 2 is wound on. The roll 18 of the steel strip 2 is inserted into the unrolling device 17 . The steel strip 2 is entered by the unrolling device 17 by the rotation of the rollers 17 ' in the straightening machine 19 , with the rollers 20, the steel strip 2 is directed and guided through the steel strip cutting apparatus 21 . The steel strip 2 is cut at the winding angle of the first layer from one longitudinal edge to the other longitudinal edge such that the cutting length corresponds to the outer circle length of the central tube 16 . Then the steel strip 2 is guided by the butt welder 22 to the feed rollers 28 . By the deflecting roller 29 of the feed rollers 28 , the steel strip 2 is deflected downward to form the loop 30 and inserted into the roller gap of the device 32 for the steel strip tension. At the same time, the resulting waste of the steel strip 2 is removed from the system.
Mit der Walze 35 wird das Stahlband 2 an eine der Antriebswalzen 34 angedrückt und weiter dem Zentral rohr 16 zugeführt.With the roller 35 , the steel strip 2 is pressed against one of the drive rollers 34 and fed further to the central tube 16 .
Durch die Spindelvorrichtungen 31 wird die Traver se 9 mit der Einrichtung 32 für die Stahlbandspannung und dem Stahlband 2 senkrecht bis zu dem Augenblick bewegt, in dem das Stahlband 2 die obere Mantellinie des Zentralrohres 16 berührt.Through the spindle devices 31 , the Traver se 9 with the device 32 for the steel strip tension and the steel strip 2 is moved vertically until the moment in which the steel strip 2 touches the upper surface line of the central tube 16 .
Durch den Hydraulikantrieb 38 wird die Einrich tung 32 für die Stahlbandspannung um den Wickelwin kel geschwenkt. Beim Schwenken der Einrichtung 32 für die Stahlbandspannung um die Zapfen 37 erfolgt ihre zusätzliche Verlagerung auf dem Schlitten 36 entlang der Traverse 9 mit Hilfe des Antriebs 39. Die Verlagerung der Einrichtung 32 für die Stahl bandspannung entlang der Traverse 9 wird vorgenommen, um die Querdeformation der Stahlbandschleife 30 zu verringern.By the hydraulic drive 38 , the device 32 is pivoted for the steel strip tension around the winding angle. When the device 32 for the steel strip tension is pivoted about the pin 37, it is additionally displaced on the slide 36 along the crossmember 9 with the aid of the drive 39 . The displacement of the device 32 for the steel strip tension along the crossmember 9 is carried out in order to reduce the transverse deformation of the steel strip loop 30 .
Durch die Verlagerung des Portals 5 wird die beschnittene Kante des Stahlbandes 2 an den linken Stirnteil des Mantels 1 des mehrlagigen Hochdruck gefäßes zugeführt. Durch die Vorrichtung 43 zum Anschweißen des Stahlbandes wird das Ende des Stahlbandes 2 an den Stirnteil des Hochdruckgefäß mantels 1 geheftet. Auf das angeheftete Ende des Stahlbandes 2 wird die Andruckvorrichtung 42 abge senkt, die Drehvorrichtungen 3 werden eingeschaltet und die unter einem Winkel beschnittene Kante des Stahlbandes 2 wird durch die Vorrichtung 43 an den Stirnteil des Hochdruckgefäßmantels 1 auf der gesamten Kreislänge angeschweißt. Nach dem Anschwei ßen des Endes des Stahlbandes 2 wird das Stahlband 2 durch das Herabsenken der oberen Walzen 33 zwischen den vorderen Walzen 34 gespannt. An die Seitenfläche des Zentralrohres 16 werden die Stützrollen 45 herangeführt. Die weitere Aufwicklung des Stahlban des 2 erfolgt bei gleichzeitiger und abgestimmter Drehung des Gefäßmantels 1 und der fortschreitenden Bewegung des Portals 5 entlang der Achse 50 des Gefäßmantels 1. Unter Einwirkung des durch die Drehvorrichtungen 3 erzeugten Drehmomentes wird das Stahlband 2 aus der Einrichtung 32 herausgezogen und auf das Zentralrohr 16 unter Spannung gewickelt.By shifting the portal 5 , the trimmed edge of the steel strip 2 is fed to the left front part of the jacket 1 of the multi-layer high-pressure vessel. By the device 43 for welding the steel strip, the end of the steel strip 2 is tacked to the front part of the high-pressure vessel jacket 1 . On the attached end of the steel strip 2 , the pressing device 42 is lowered, the turning devices 3 are switched on and the edge of the steel strip 2 cut at an angle is welded by the device 43 to the front part of the high-pressure vessel jacket 1 over the entire circular length. After Anschwei of the end of the steel strip 2 SEN the steel strip 2 is clamped by the lowering of the upper rollers 33 between the front rollers 34th The support rollers 45 are brought to the side surface of the central tube 16 . The further winding of the Stahlban des 2 takes place with simultaneous and coordinated rotation of the vessel shell 1 and the progressive movement of the portal 5 along the axis 50 of the vessel shell 1 . Under the action of the torque generated by the rotating devices 3 , the steel strip 2 is pulled out of the device 32 and wound on the central tube 16 under tension.
Bei Breitenschwankungen des Stahlbandes 2 bzw. bei der Entstehung der Sichelförmigkeit wird der Wickelwinkel zur Vermeidung des Auflaufs der einen Windung auf die andere sowie zur Unterhaltung des Spaltes zwischen den Kanten der benachbarten Windun gen im voreingestellten Bereich durch die Schwen kung der Einrichtung 32 für die Spannung des Bandes 2 um die Zapfen 37 mittels des Hydraulikantriebs 38 korrigiert. Bei Notwendigkeit wird die Einrichtung 32 für die Stahlbandspannung entlang der Traverse 9 durch den Hydraulikantrieb 39 verstellt. Vor der Beendigung der Aufwicklung der ersten Lage wird der Gasschneidapparat 21 eingeschaltet, durch den das Stahlband 2 unter dem Wickelwinkel der ersten Lage zur Bildung des Hinterendes des Stahlbandes 2 für die erste Lage und dann unter dem Wickelwinkel der zweiten Lage zur Bildung des Anfangsendes des Stahlbandes 3 für die zweite Lage geschnitten wird.In the event of fluctuations in the width of the steel strip 2 or in the development of the crescent shape, the winding angle is used to avoid the run-up of one turn on the other and to maintain the gap between the edges of the adjacent turns in the preset range by the swing of the device 32 for the tension the band 2 around the pin 37 corrected by means of the hydraulic drive 38 . If necessary, the device 32 for the steel strip tension is adjusted along the crossmember 9 by the hydraulic drive 39 . Before the completion of the winding up of the first layer, the gas cutting apparatus 21 is switched on, through which the steel strip 2 at the winding angle of the first layer to form the rear end of the steel strip 2 for the first layer and then at the winding angle of the second layer to form the beginning end of the steel strip 3 is cut for the second layer.
Danach werden die Entrollvorrichtung 17 und die Walzenrichtmaschine 19 abgeschaltet und das Hinter ende des Stahlbandes 2 auf das Zentralrohr 16 ge wickelt, bis der Schnittanfang den rechten Stirn teil des Hochdruckgefäßmantels 1 erreicht. Dann wird die fortschreitende Bewegung des Portals 5 unter brochen und die beschnittene Kante wird an den rech ten Stirnteil des Hochdruckgefäßmantels 1 unter der Andruckkraft der Vorrichtung 42 angeschweißt.Then the unrolling device 17 and the roller straightener 19 are switched off and the rear end of the steel strip 2 is wound on the central tube 16 until the beginning of the cut reaches the right front part of the high-pressure vessel jacket 1 . Then the progressive movement of the portal 5 is interrupted and the trimmed edge is welded to the right-hand end part of the high-pressure vessel jacket 1 under the pressing force of the device 42 .
Vor der Aufwicklung der nächsten Lage des Stahlban des 2 werden die beiden Schweißnähte mit den Fräs köpfen 46 bei der Drehung des Hochdruckgefäßmantels 1 mechanisch bearbeitet. Zur Aufwicklung der zweiten Lage wird die Entrollvorrichtung 17 und die Richtma schine 19 eingeschaltet und das unter dem Wickel winkel laufende Stahlband 2 wird durch das Stoß schweißgerät 22 den Zuführungswalzen 28 zugeführt. Durch die Ablenkwalze 29 wird die Schleife 30 des Stahlbandes 2 gebildet und gleichzeitig der Abfall des Stahlbandes 2 aus der Anlage entfernt. Das Stahl band 2 wird in die Einrichtung 32 für die Stahlband spannung eingegeben und der oberen Mantellinie der zylindrischen Oberfläche der ersten Lage des Gefäß mantels 1 wie vorstehend beschrieben zugeführt.Before winding up the next layer of the Stahlban des 2 , the two welds with the milling heads 46 are mechanically processed during the rotation of the high pressure vessel jacket 1 . To wind up the second layer, the unrolling device 17 and the Richtma machine 19 is switched on and the steel strip 2 running at an angle under the winding is fed to the feed rollers 28 by the butt welder 22 . The loop 30 of the steel strip 2 is formed by the deflecting roller 29 and at the same time the waste of the steel strip 2 is removed from the system. The steel strip 2 is entered into the device 32 for the steel strip tension and the upper surface line of the cylindrical surface of the first layer of the vessel shell 1 is supplied as described above.
Durch den Hydraulikantrieb 38 wird die Einrich tung 32 für die Stahlbandspannung um den Wickelwin kel geschwenkt und gleichzeitig entlang der Traver se 9 bewegt.By the hydraulic drive 38 , the device 32 is pivoted for the steel strip tension around the winding angle and at the same time moves along the traverse 9 .
Durch die Verlagerung des Portals 5 wird die beschnittene Kante des Stahlbandes 2 dem rechten Stirnteil des Hochdruckgefäßmantels 1 zugeführt und an den rechten Stirnteil des Hochdruckgefäßmantels 1 in der oben dargestellten Reihenfolge angeschweißt.By shifting the portal 5 , the trimmed edge of the steel strip 2 is fed to the right front part of the high pressure vessel jacket 1 and welded to the right front part of the high pressure vessel jacket 1 in the order shown above.
Die Spannung des Stahlbandes 2 und dessen weitere Aufwicklung werden unter ständiger Drehung des Hoch druckgefäßmantels 1 und fortschreitender Bewegung des Portals 5 in umgekehrter Richtung bewerkstelligt.The tension of the steel strip 2 and its further winding are accomplished with constant rotation of the high pressure vessel jacket 1 and progressive movement of the portal 5 in the opposite direction.
Die Bildung des Hinterendes des Stahlbandes 2 für die zweite Lage und dessen Anschweißen an den lin ken Stirnteil erfolgt in der gleichen Reihenfolge der Arbeitsgänge wie für die erste Lage. The formation of the rear end of the steel strip 2 for the second layer and its welding to the lin ken front part takes place in the same order of operations as for the first layer.
Auf die gleiche Weise werden sämtliche nachfolgen den Lagen des Stahlbandes 2 gewickelt und angeschweißt.In the same way, all follow the layers of the steel strip 2 are wound and welded.
Da für die Herstellung eines mehrlagigen Hochdruck behältermantels 1 mehrere Rollen von Stahlband 2 er forderlich sind, werden die Enden des Stahlbandes 2 während des Wickelvorganges durch Schweißen im Stoß verbunden.Since for the production of a multi-layer high-pressure container casing 1, several rolls of steel strip 2 are required, the ends of the steel strip 2 are connected during the winding process by welding in a joint.
Dazu werden die zu verbindenden Enden der Stahl bänder 2 zuerst durch den Apparat 21 beschnitten und dann im Stoßschweißgerät 22 zusammengeschweißt. Beim Schneiden und Schweißen werden die Enden der Stahlbänder 2 durch entsprechende Niederhalter 24 und 26 mit Hilfe der Hydraulikzylinder 25, 27 gehalten.For this purpose, the ends of the steel strips 2 to be connected are first cut by the apparatus 21 and then welded together in the butt welder 22 . During cutting and welding, the ends of the steel strips 2 are held by corresponding hold-down devices 24 and 26 with the aid of the hydraulic cylinders 25, 27 .
Notwendigenfalls werden die Lagen des Stahlbandes 2 an den Kanten der benachbarten Windungen durch die Vorrichtung 43 angeschweißt. Die Schweißnähte werden mit Fräsköpfen 46 nachbearbeitet.If necessary, the layers of the steel strip 2 are welded to the edges of the adjacent turns by the device 43 . The weld seams are reworked with milling heads 46 .
Beim Betrieb der Anlage für die Herstellung der Mäntel 1 von mehrlagigen Hochdruckgefäßen, die die zusätzliche technologische Linie 47 (Fig. 2, 3) für die Vorbereitung des Stahlbandes 2 und die zusätzli che Einrichtung 48 für die Stahlbandspannung enthält, wird das in der einen Richtung gewickelte Stahlband 2 von der technologischen Hauptlinie 15 über die Haupt einrichtung 32 für die Stahlbandspannung und das in der entgegengesetzten Richtung gewickelte Stahlband 2 von der zusätzlichen technologischen Linie 47 über die zusätzliche Einrichtung 48 für die Spannung des Ban des 2 zugeführt.When operating the system for the production of jackets 1 of multi-layer high-pressure vessels, which contains the additional technological line 47 ( Fig. 2, 3) for the preparation of the steel strip 2 and the additional device 48 for the steel strip tension, this will be in one direction wound steel strip 2 from the main technological line 15 through the main device 32 for the steel strip tension and the wound in the opposite direction steel strip 2 from the additional technological line 47 through the additional device 48 for the tension of the Ban des 2 supplied.
Dabei wird das Band 2 im Apparat 21 ohne Änderung der Schnittrichtung relativ zu den Kanten des Stahl bandes 2 für jede der technologischen Linien 15, 47 für die Stahlbandvorbereitung beschnitten.In this case, the belt 2 in the apparatus 21 without changing the cutting direction is cut relative to the edges of the steel strip 2 for each of the process lines 15, 47 for the steel strip preparation.
Durch das Vorhandensein der Haupt- und der zusätz lichen Einrichtung 32 und 48 (Fig. 3) für die Stahl bandspannung wird deren Schwenkung in der horizontalen Ebene bei der Änderung der Wickelrichtung vermieden. Durch die Hydraulikantriebe 38 wird nur eine gering fügige Schwenkung der Einrichtungen 32 und 48 für die Korrektion des Wickelwinkels des Stahlbandes 2 beim Übergang von der einer Lage zu der anderen sowie bei Breitenschwenkungen des Stahlbandes 2 und bei Sichel förmigkeit bewerkstelligt. Dadurch wird die Notwen digkeit einer zusätzlichen Verlagerung der Einrich tungen 32 und 48 für die Stahlbandspannung entlang der Traverse 9 auf ein Minimum gebracht.Due to the presence of the main and additional union devices 32 and 48 ( Fig. 3) for the steel band tension, their pivoting in the horizontal plane is avoided when changing the winding direction. By the hydraulic drives 38 only a slight pivotal pivoting of the devices 32 and 48 for the correction of the winding angle of the steel strip 2 at the transition from one position to the other as well as in width swings of the steel strip 2 and sickle shape is accomplished. As a result, the need for an additional shift of the devices 32 and 48 for the steel strip tension along the crossmember 9 is brought to a minimum.
Durch den Einsatz der Anlage für die Herstellung der Mäntel von Hochdruckgefäßen wird die Anzahl der spiralförmig in entgegengesetzten Richtungen gewickel ten Stahlbandlagen vergrößert und eine Aufwicklung mit hoher Genauigkeit und Straffheit gewährleistet. Im Ergebnis wird die Zuverlässigkeit und die Betriebs sicherheit der Hochdruckgefäße erhöht.By using the system for manufacturing the jackets of high pressure vessels will be the number of spirally wound in opposite directions steel strip layers enlarged and a winder guaranteed with high accuracy and tightness. As a result, reliability and operation safety of the high pressure vessels increased.
Die Anlage für die Herstellung von Hochdruckge fäßmänteln gestattet es, die Arbeitsproduktivität zu steigern, den Platzbedarf zu verringern und den Metallverbrauch zu reduzieren.The plant for the production of high pressure ge barrel coats allows labor productivity to increase, reduce the space requirement and Reduce metal consumption.
Die vorliegende Erfindung kann im Maschinenbau bei der Herstellung von mehrlagigen Hochdruckgefäßen aus Stahlband, wie Säulen für die Synthese von Ammoniak, Harnstoff, Methanol, Reaktoren für das hydrierende Kracken von Erdölprodukten, Geräte für Wärme- und Massenaustausch bei Kernreaktionen unter Hochdruck eingesetzt werden.The present invention can be used in mechanical engineering the production of multi-layer high pressure vessels Steel strip, like columns for the synthesis of ammonia, Urea, methanol, reactors for the hydrogenating Cracking of petroleum products, equipment for heating and Mass exchange in nuclear reactions under high pressure be used.
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